亿欧智库发布《2024中国智能电动汽车域控制器产业分析报告

时间: 2024-09-26 04:59:38 |   作者: 欧亿平台app下载安装

  随着整车E/E架构由分布式向域集中式、中央集中式转变,域控制器在其中发挥了及其重要的作用,尤其在跨域融合阶段,域控制器在大幅度提高汽车智能化水平的同时,也降低线束的复杂性和成本。亿欧智库认为在智能电动汽车时代,通过对域控制器产业进行系统性的梳理和研究,有助于推动智能电动汽车乃至整个汽车行业的发展。

  2024年8月,亿欧智库正式对外发布了《2024中国智能电动汽车域控制器产业分析报告》。报告对智能电动汽车域控制器产业背景、产业竞争、技术演进以及发展的新趋势等展开研究。重点针对域控制器与E/E架构关系、功能定义与构成、域控制器分类、商业模式等进行技术分析和产业研究,并从整车E/E架构升级演进的技术视角对智舱域和智驾域跨域融合、智驾域和智能底盘域跨域融合及产业趋势展开研判,同时结合产业及技术发展现状对目前遇到的挑战和瓶颈进行分析。

  报告主要包含域控制器产业背景、域控制器产业竞争研究、域控制器融合演进及趋势洞察三部分。(报告已在亿欧官网发布,详细的细节内容详见)。

  智能电动汽车时代,整车E/E架构的发展可分为三大阶段,分别为分布式E/E架构(包括模块化架构和功能集成架构)、域集中式E/E架构(包括域集中架构和域融合架构)和中央集中式E/E架构(包括中央计算和车载云计算架构)。

  随着整车E/E架构由分布式向域集中式、中央集中式转变,芯片算力需求逐步的提升,而在E/E架构模块化和集成化下,域控制器发挥的作用必不可少。

  域控制器产生于域集中式E/E架构之下,通过将特定功能域内的多传感器融合、执行器和控制算法进行集成,形成具有特定功能的控制单元,是智能电动汽车E/E架构革新的重要组成部分,在大幅度提高汽车智能化水平的同时,也降低线束的复杂性和成本。

  从结构上来看,域控制器主要由硬件(主控芯片和元器件等)和软件(底层操作系统、中间件以及上层应用软件)构成,其功能的实现大多数来源于于主控芯片、软件操作系统及中间件、应用算法软件等多层次软硬件之间的有机结合。

  主控芯片作为域控制器的核心部件,其性能和计算能力直接影响域控制器的性能,进而影响到汽车的智能化水平和智能化程度。亿欧智库认为在智能电动汽车时代,芯片算力慢慢地提高不仅为域控制器提供了底层强力支撑,还逐步提升了域控制器综合性能表现。

  国外芯片厂商布局较早,且具备先发优势,当下中国自主高算力芯片厂商创造新兴事物的能力正逐渐增强,涌现出地平线、华为、黑芝麻智能、芯驰科技等代表性企业。通过自主研发生产高算力芯片,既满足对智能电动汽车市场高增长需求,又可实现芯片领域关键技术创新迭代。

  智能电动汽车域控制器分为五大域:智能驾驶域控制器、 智能座舱域控制器、动力域控制器、车身域控制器、底盘域控制器。五大域控制器构筑汽车智能化基础,智驾和智舱域控制器对算力的要求比较高,一般会用SoC芯片作为主控芯片,车身、动力和底盘域控制器对算力要求相比来说较低,目前多采用MCU芯片作为主控芯片。

  域控制器作为智能电动汽车运算决策中心,软件架构基于硬件支撑发挥及其重要的作用,通过功能软件和算法协同实现车辆的控制和各种智能化功能。

  智能驾驶域是智能电动汽车智能化的核心功能域,智能驾驶域控制器为智能驾驶系统决策的中心,其通过处理来自摄像头、激光雷达、毫米波雷达和惯性导航等多元感知数据,实现对车辆状态的预测、规划和控制等。

  智能座舱域是最能被用户直观体验与感受的功能域,其智能化提升想象空间巨大。智能座舱域控制器通过以太网/MOST/CAN,实现HUD、信息娱乐系统、中控系统等功能的整合,进而时智舱域获得多模态交互、独立感知等能力。

  动力域控制器主要控制车辆的动力总成,优化车辆的动力表现,保证车辆的动力安全;车身域控制器主要负责车身功能器件的集成,已形成从分散化功能组合逐步过渡到集成所有车身电子功能的控制器中;底盘域控制器主要控制车辆的行驶行为和行驶姿态。

  相比智能驾驶域控制器和智能座舱域控制器对于高性能硬件有较高要求,动力域、车身域和底盘域控制器则对算力要求较低,而是基于通用计算、通讯资源以及标准化软件平台寻求较高灵活性和开放程度。

  随着域控制器技术水平的不断的提高,在汽车市场销量的带动和主机厂车型更新迭代的推动下,预计2024年智能电动汽车域控制器市场规模将超千亿,长远来看,2030年智能电动汽车域控制器市场规模将超2800亿元,市场潜在空间可观。

  域控制器作为智能电动汽车智能化电气化变革中的关键一环,域控制器供应商根据下游OEM对域控制的开发要求和采购条件提供对应域控制器或服务,而上游芯片厂商为域控制器供应商提供包括SoC、MCU等芯片的采购和授权开发,以及提供软硬结合的产品解决方案,并收取对应的授权费、开发费和硬件销售费等。

  域控制器基于统一的硬件和软件平台,商业模式已经体现出高度集成化的特点,通过对芯片和以太网交换机、存储器件、二极管以及PCB板卡等重要部件的功能集成、数据传输与处理以及系统协调管理等,实现了对智能驾驶、智能座舱、车辆动力、车身、底盘等所有的领域的精准控制。

  域控制器在高度集成化的商业模式演进下,已经呈现出多种商业模式并存的局面。上游芯片供应商、下游OEM以及传统Tier1均在不断拓宽业务边界,进而延伸出Tier1.5和Tier0.5为OEM提供域控制器的商业模式。

  从中长期趋势来看,随着(跨)域集中的发展,未来“主机厂联合Tier1”合作开发和“主机厂自研”域控制器两种模式将成为主要方向:一方面,集中式E/E架构下,整车不再需要多个域控分开定点,只需要单一开发者来统筹负责域控软硬件架构设计、中间件适配开发等;另一方面,域集中对于软件能力的重要性将远超硬件,具备较强软件能力的一方将主导域控的开发话语权。

  智能电动汽车域控制器产业链主要由上游车规级计算控制芯片及软件平台、中游域控制器供应商以及下游主机厂企业等组成。其中,上游车规级计算控制芯片包括MCU、SoC芯片,中游域控制器供应商包括智驾、智舱、车身、动力、底盘五域企业玩家,下游主机厂则最重要的包含传统主机厂、造车新势力以及商用车主机厂。研究之后发现不一样域控制器对主控芯片的要求不同,因此对应的供应商也会有所不同。

  在智能电动汽车快速地发展的浪潮下,众多国内芯片、软件算法以及域控制器供应商不断实现技术的创新突破,其技术实力和产品可靠性也赢得了主机厂和下游应用方的认可,市场地位正在慢慢地攀升。

  随着汽车智能化升级,各功能域开始做跨域融合,通过跨域控制单元来控制实现整车功能集中化和协同化。

  其中,部分车企将车身域、动力域和底盘域合并为整车控制域(智能车控域),由此汽车经典五个功能域过渡到三个功能域,分别为智能座舱域、智能驾驶域和智能车控域。

  另外,当下跨域融合也呈现出两种路径:第一种是舱驾融合,通过将智舱域与智驾域融合,实现硬件集中化和软件协同化,逐步降低成本,提高能源效率;第二种是将智驾域和底盘域进行融合,借用智驾系统的传感器、软件算法等实现底盘的主动感知和控制实现智驾与底盘功能协同。

  智能座舱域和智能驾驶域先后经历域分离、域部分融合,最终将实现舱驾融合。舱驾融合目前有三种技术解决方案,按照发展阶段划分依次是One Box(智能座舱域和智能驾驶域部署在一个系统两块PCB板)、One Board(智能座舱域和智能驾驶域部署在一块PCB板两个芯片)、One Chip(智能座舱域和智能驾驶域部署在一块PCB板一个芯片)。

  英伟达、高通已经发布了符合舱驾融合One Chip方案的高算力SoC芯片,并已与多家Tier1、OEM取得合作,预计有望在2025年迎来量产。

  在目前汽车的智能化配置上,主机厂往往通过提高算力的方式打造高端智能化车型。而对于中低端车型,其受限于降本压力,通过追求具有极致性价比的硬件方案以提升其智能化功能渗透率。舱驾融合One Chip方案相比于多芯片组合方案,在提升计算性能、降低通讯时延的同时通过减少整车芯片用量和部分底层软件共享实现了技术降本,因此未来有望率先在中低端智能化车型上实现渗透率的提升。

  智能驾驶域与底盘域融合,实现整车XYZ三向六自由度的车身姿态协调控制。基于智驾域的环境感知、运动规划、智能决策、定位导航等与车辆运动控制平台的底盘系统信息、底盘传感器信息进行协同、交互、控制,以此来实现智能驾驶域和底盘域的融合。通过将电驱动、制动、转向、减震及悬挂等硬件进行统筹联控,使得车辆的加速、制动、转向、减震不再各行其是,实现整车X(纵向)、Y(横向)、Z(垂向)三向六自由度的车身姿态协调控制。

  当下,底盘域正朝着集成化、线控化纵深发展,通过智能驾驶域与底盘域融合,实现道路预瞄,使得底盘具备一定的主动感知和控制能力,实现车辆运动控制,进而支撑车辆无人驾驶,提升整车智能化能力。

  随着高阶智能驾驶的来临,底盘域需要配合智能驾驶域才能线级及以上级别的各种智驾功能,底盘域与智能驾驶域的融合为实现高阶智驾的必要条件,亿欧智库认为随着整车运动控制要求逐步精细化、智能化以及主动化,未来行业中智能驾驶域与底盘域的融合将会成为各主机厂主推的技术方案和技术路线。

  E/E架构集中化发展的新趋势下,域集中架构将进一步升级,HPC+Zonal的组合架构将成为接下来的发展目标。该架构采用的主控芯片支持智驾、座舱、智能底盘等各功能的高度集成,极大简化了整车开发流程及成本,使得芯片算力、传感器数据得到高效利用。亿欧智库认为,随着多个企业陆续实现HPC+Zonal方案,未来五年内区域控制器(ZCU)将成为竞争焦点。

  未来,随着中央计算芯片及高度软硬协同的中央计算方案的成熟,E/E架构将进化至One Brain车云计算方案。而在One Brain架构中,域控制器将退出决策机构,中央计算平台将成为车内唯一计算决策单元。

  关于智能电动域控制器和汽车电子电气架构更多详细的内容,详见《2024中国智能电动汽车域控制器产业分析报告》,如您有任意的毛病,欢迎联系杨永平,邮箱:。报告链接:。

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